автоматическая система безопасности в чрезвычайных ситуациях

Формула изобретения

Автоматическая система безопасности в чрезвычайных ситуациях, включающая элементы для тушения пожара, соединенные между собой огнепроводными шнурами, отличающаяся тем, что элементы для тушения расположены в объеме помещения таким образом, что их оси пересекаются в геометрическом центре помещения, который определен как точка пересечения диагоналей прямоугольного параллелепипеда или куба, при этом огнепроводные шнуры соединяют элементы для тушения пожара с зарядом из дымообразующего состава, образуя замкнутый четырехугольник с вершинами, в которых установлены эти элементы, а каждый из элементов для тушения пожара содержит корпус с буртиком и выходным отверстием, заряд дымообразующего состава с узлом инициирования, причем заряд дымообразующего состава выполнен канальным, например с центральным каналом, а выходное отверстие корпуса закрыто разрывной мембраной, выполненной с радиальными, круговыми рисками или отверстиями из тонколистового проката пластичных металлов, таких как алюминий, из полиэтиленовой и фторопластовой пленок, из бумаги, картона, паронита, асбеста, фанеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным устройствам систем безопасности.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является предохранительное устройство по а.с. СССР № 793029, F16L 3/04, 1981 г. (прототип), содержащее корпус, на котором закреплены рычажный и исполнительный механизмы.

Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность срабатывания и малое быстродействие.

Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от аварийных ситуаций путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания системы.

Это достигается тем, что в автоматической системе безопасности в чрезвычайных ситуациях, включающей элементы для тушения пожара, соединенные между собой огнепроводными шнурами, элементы для тушения расположены в объеме помещения таким образом, что их оси пересекаются в геометрическом центре помещения, который определен как точка пересечения диагоналей прямоугольного параллелепипеда или куба, при этом огнепроводные шнуры соединяют элементы для тушения пожара с зарядом из дымообразующего состава, образуя замкнутый четырехугольник с вершинами, в которых установлены эти элементы, а каждый из элементов для тушения пожара содержит корпус с буртиком и выходным отверстием, заряд дымообразующего состава с узлом инициирования, причем заряд дымообразующего состава выполнен канальным, например с центральным каналом, а выходное отверстие корпуса закрыто разрывной мембраной, выполненной с радиальными, круговыми рисками или отверстиями из тонколистового проката пластичных металлов, таких как алюминий, из полиэтиленовой и фторопластовой пленок, из бумаги, картона, паронита, асбеста, фанеры.

На фиг.1 изображена общая схема системы, на фиг.2 - элемент с канальным зарядом, на фиг.3 - вариант выполнения разрывной мембраны с радиальными рисками, на фиг.4 - вариант выполнения разрывной мембраны с круговой риской, на фиг.5 - вариант выполнения разрывной мембраны с прорезями, на фиг.6 - вариант выполнения разрывной мембраны с отверстиями.

Автоматическая система безопасности в чрезвычайных ситуациях (фиг.1) содержит элементы 2, 3, 4, 5 для тушения с зарядом из дымообразующего состава, которые соединены между собой огнепроводными шнурами 6, 7, 8, 9, выполненными из материала, обеспечивающего передачу горения. Элементы 2, 3, 4, 5 расположены в объеме помещения 1 таким образом, что их оси пересекаются в геометрическом центре помещения, который определен как точка пересечения диагоналей прямоугольного параллелепипеда или куба, при этом огнепроводные шнуры 6, 7, 8, 9 соединяют элементы 2, 3, 4, 5 для тушения пожара с зарядом из дымообразующего состава, образуя замкнутый четырехугольник с вершинами, в которых установлены эти элементы.

Каждый из элементов 2, 3, 4, 5 для тушения пожара содержит корпус 10 (фиг.2) с буртиком 11 и выходным отверстием 15, заряд 13 дымообразующего состава с узлом 16 инициирования. Заряд дымообразующего состава может быть выполнен канальным, например с центральным каналом 14, или бесканальным (не показано). При этом выходное отверстие корпуса 15 закрыто разрывной мембраной 12. Устройство для тушения может быть снабжено элементами крепления (не показано) к различным поверхностям защищаемого объекта, которые обеспечивают возможность направленного воздействия при тушении пожара.

Конструкции разрывных мембран 12 могут быть с радиальными (фиг.3), круговыми (фиг.4) рисками. Радиальные риски более просты в изготовлении, однако такая мембрана часто при срабатывании разрывается по одной-двум рискам и не обеспечивает полного раскрытия проходного сечения. Мембрана с окружной риской (фиг.4), как правило, раскрывается полностью. Для предотвращения отрыва риску наносят по незамкнутому круговому контуру, при этом со стороны, противоположной источнику давления, у концов риски устанавливают сегментный упор 17, хорда которого стягивает большую дугу окружности, чем хорда, соединяющая концы риски, как показано на фиг.4. Эффективны также мембраны с прорезями (фиг.5) и отверстиями (фиг.6). Они всегда двухслойны, так как содержат дополнительно герметизирующую подложку из коррозионностойкого и малопрочного материала.

Разрывные мембраны изготавливают обычно из тонколистового проката пластичных металлов, таких как алюминий, никель, нержавеющая сталь, латунь, медь, титан, монель и др. Известны случаи применения неметаллических мембран из полиэтиленовой и фторопластовой пленок, из бумаги, картона, паронита, асбеста и даже из фанеры. Однако эти материалы характеризуются очень нестабильными механическими свойствами, мембраны из них имеют большой разброс давления срабатывания и для широкого использования не рекомендуются, хотя в некоторых случаях их применение является единственно возможным. Обычно это мембраны больших размеров (диаметром около метра и более), иногда квадратной или прямоугольной формы и с весьма низким давлением срабатывания, т.е. предназначенные для взврывозащиты малопрочного оборудования. Применение асбеста оправдывается высокой температурой внутри оборудования, т.е. в случае взврывозащиты топок, печей и других высокотемпературных реакторов.

Автоматическая система безопасности в чрезвычайных ситуациях работает следующим образом.

При возникновении пожара происходит воспламенение сначала одного из

огнепроводных шнуров 6, 7, 8, 9, а затем воспламенение всех, так как они связаны между собой в замкнутую цепочку. Затем от шнуров осуществляется подключение узлов 16 инициирования элементов 2, 3, 4, 5 для тушения пожара, которые, в свою очередь, воспламеняют заряды 13 дымообразующего состава. При повышении давления в корпусе 10 происходит разрушение мембраны 12 и продукты горения через выходное отверстие 15 поступают в защищаемый объем, при этом оси факелов горения пересекаются в геометрическом центре помещения, что обеспечивает интенсивное тушение пожара по всему объему помещения 1.

При нагружении рабочим давлением мембрана 12 испытывает большие пластические деформации и приобретает ярко выраженный купол, по форме очень близкий к сферическому сегменту. Чаще всего куполообразную форму мембране придают заранее при изготовлении, подвергая ее нагружению давлением, составляющим около 90% от разрывного. При этом фактически исчерпывается почти весь запас пластических деформаций материала, поэтому еще больше увеличивается быстродействие мембраны. При взрывном давлении мембрана испытывает разрывные деформации и разрывается, тем самым обеспечивает полное раскрытие проходного сечения предохранительного устройства для выхода ударной волны и сохранения целостности оборудования.